Terminas ozonas dažniausiai minimas, kalbant apie šiltnamio efektą ir dėl freonų naudojimo atsiradusią vadinamąją ozono skylę. Tačiau, tai tikrai ne viskas, ką reikėtų žinoti apie ozoną. Kuo mums naudingas ozono sluoksnis, nuo ko priklauso jo storis ir kodėl jis gali būti pavojingas?
Apie ozono sluoksnį
Ozono sluoksnį XX a. pradžioje atrado prancūzų fizikai Charles Fabry ir Henri Buisson. Vėliau visas jo savybes analizavo ozono tyrimų pionieriumi vadinamas britų meteorologas Gordon Miller Bourne Dobson. Jo garbei yra pavadintas ozono sluoksnio matavimo vienetas – dobsonas. G. M. B. Dobson sukūrė spektometrą, kurio pagalba galima išmatuoti ozono kiekį stratosferoje.
Ozonas – tai triatomis deguonis (O3); bespalvės dujos, kurios turi aštrų specifinį kvapą. Ozono kvapą galima užuosti praėjus perkūnijoms, kuomet gausiai žaibuoja, taip pat kvapas gali būti užuodžiamas prie aukštos įtampos elektros linijų. Ozono molekulė lengvai skyla – atiduodama vieną deguonies atomą virsta stabilesniu deguonimi (O2). Taip ozonas yra apibūdinamas chemijos žinynuose.
,,Gryno ozono atmosferoje yra nedaug - vos 3 mm (arba 300 Dobsono vienetų) išsiskirstę po visus atmosferos sluoksnius”, - paskaitos „Ozonas atmosferoje - draugas ar priešas?" (Mokslo festivalis 2011) metu pasakojo Vilniaus universiteto chemijos fakulteto dėstytojas prof. habil. dr. Saulius Armalis.
Aukštutiniuose atmosferos sluoksniuose ozonas susidaro ,,veikiant ultravioletinei Saulės spinduliuotei. Ši spinduliuotė priverčia deguonies molekules skilti. Kuo aukščiau virš Žemės, tuo daugiau iš molekulės O2 ir atomo O susidaro molekulių O3. Tuo tarpu prie pat Žemės esantis ozonas susidaro perkūnijų metu, deginant kietąjį kurą bei dėl išmetamųjų automobilių dujų ir jose esančių azoto, sieros oksidų, anglies monoksidų. Ozono susidarymą bei irimą taip pat lemia daugybė fotocheminių reakcijų su kitomis oro dujomis ir įvairiausi dinaminiai procesai atmosferoje”, - rašoma Lietuvos hidrometeorologijos tarnybos internetiniame puslapyje.
Ozoną labiausiai naikina freonai – medžiagos, kurios buvo ypač dažnai naudojamos šaldytuvų, oro vėdinimo sistemų gamyboje, aerozoliniuose purškaluose, pesticiduose. Freonai – tai chloro ir fluoro angliavandeniliai. Jie ypač lengvai reaguoja su ozono mokelulėmis ir taip plonina, ardo ozono sluoksnį.
Ozono sluoksnio pokyčiai priklauso ir nuo metų laikų
Bendrojo ozono kiekis smarkiai svyruoja ir tai lemia ne vien tik jį naikinantys freonai, bet ir daugybė kitų faktorių. Stratosferoje esančio ozono sluoksnis natūraliai kinta priklausomai nuo metų laikų. ,,Vyksta kasdienis kintamumas ir tai yra normalu. Pavasarį ozono yra daugiau pvz. gegužės mėnesį ozono sluoksnis yra storas, kaip niekada.
Taigi, pavasarį dažnai nudegame, ne dėl to, kad į Žemę patenka daugiau UV spindulių, kaip dažnai yra manoma, o dėl to, kad mūsų kūnas per žiemą nepratęs prie Saulės spindulių. Kaitindamiesi tokie intensyvumo spinduliuose tikrai nenudegtume kitais mėnesiais – pvz. liepą, nes jau būtume pratę prie kaitros”, - paskaitos metu sakė profesorius S. Armalis. Pats ploniausias ozono sluoksnis natūraliai būna spalio mėnesį (apie 250 DV).
Grėsmė ir nauda
Kodėl toks svarbus ozono sluoksnio storis? Kuo ozono sluoksnis storesnis, tuo mažiau į Žemę patenka žmonėms, augalams ir gyvūnams pavojingos ultravioletinės Saulės spinduliuotės. Jam išplonėjus gyvybė Žemėje gauna daugiau UV spindulių, kurie sukelia vėžinius ir kitus susirgimus, naikina žmonėms ir gyvūnams naudingus mikroorganizmus. Jeigu atmosferoje nebūtų ozono sluoksnio – gyvybė Žemėje neegzistuotų. Pasak prof. S. Armalio, ,,apsauginiai kremai nuo saulės veikia taip pat, kaip ozonas. Skirtumas tik tas, kad kremais turime teptis vėl ir vėl, o ozono sluoksnis regeneruojasi pats.”
Ozono reikšmė įvairiame aukštyje yra skirtinga. Viršutiniuose atmosferos sluoksniuose esantis ozonas yra naudingas, kadangi sulaiko kenksmingą ultravioletinę Saulės spinduliuotę (UVA ir UVB spindulius), padeda susidaryti jonosferai ir t.t. Tuo tarpu, pažemyje esantis ozonas yra žalingas - didelė jo koncentracija kenkia sveikatai bei skatina šiltnamio efektą.
Automobilių išmetamosios dujos, kietojo kuro deginimas, perkūnija labiausiai skatina jo susidarymą. Šioje zonoje susidaręs ozonas gali pakenkti kvėpavimo takams, skatina senėjimo procesus, susilpnina imuninę sistemą. Žemutinis ozono sluoksnis blogai veikia ne tik žmones – taip pat kenkia augalams ir gyvūnams.
Ozono sluoksnio apsauga
Manoma, kad šiuo metu klimato atšilimas yra didesnė problema negu ozono sluoksnio mažėjimas. Griežta freonų naudojimo apribojimų programa pasiteisino ir situacija stabiliziavosi. 1987 m. pasirašytas Monrealio protokolas dėl ozono sluoksnį ardančių medžiagų mažinimo davė naudos.
Mokslininkai mano, kad šio šimtmečio pabaigoje ozono netekimo problema taps istorija. Šis pavyzdys parodo, kad dedant daug pastangų ir laikantis apribojimų problemas galime išspręsti, visgi, ozono sluoksnis dar nėra pilnavertiškai atsistatęs. Taigi ir toliau turime stengtis likviduoti ozonui kenkiančias medžiagas – jas pakeisti mažiau pavojingomis. Europos Komisijos duomenimis ,,kiekvienas atidėjimas penkeriems metams reiškia 18 metų truksiantį ozono sluoksnio irimą!”
Papildoma informacija:
Rugsėjo 16 d. – Tarptautinė ozono sluoksnio apsaugos diena
1985 m. Vienoje buvo pasirašyta konvencija dėl ozono sluoksnio apsaugos.
1987 m. pasirašytas Monrealio protokolas dėl ozono sluoksnį ardančių medžiagų mažinimo.
Dažnas mūsų itin baiminamės ozono skylės išsiplėtimo, tačiau, anot mokslininkų, ozono skylė negali apimti visos Žemės. Ozono skylė neišsiplės, kadangi ji susidarė konkrečiai Pietų ašigalio zonoje ir ne vien tik dėl freonų naudojimo, bet ir dėl kitų specifinių priežasčių: Pietų pusrutulio geografijos, ypatingo ten tvyrančio šalčio, PSO debesų ir kt.
Galite patikrinti, koks šiuo metu ozono sluoksnio storis virš Lietuvos, o jeigu žinote koordinates – ir virš jūsų namų ar bet kurios kitos vietos.